使用AB对Nginx压测和并发预估

简介

ab命令会创建多个并发访问线程，模拟多个访问者同时对某一URL地址进行访问。它的测试目标是基于URL的。

# 1.ab每次只能测试一个URL，适合做重复压力测试
# 2.参数很多，可以支持添加cookie，启用keeplive
# 3.可以将测试结果导入文件
# 4.设置显示信息的详细程度

综合来说，适合单个URL的测试，可以支持更多方式去测试，比如使用cookie模仿用户提交表单来测试数据库，但ab是单线程的，不适合测性能高的服务器

安装ab

需要安装httpd-tools

yum -y install httpd-tools

使用案例

Example1

ab -c 1000 -n 10000 http://192.168.2.38/
  
# -c指定1000并发，-n指定总10000次，相当于1000个人访问10次。
# -k 是否开启长连接


Server Software:        nginx/1.8.1  #服务器信息和版本
Server Hostname:        192.168.2.38 #服务器的域名
Server Port:            80 #端口

Document Path:          / #访问的路径
Document Length:        612 bytes #文档的大小为 612 bytes（此为http响应的正文长度）

Concurrency Level:      1000 #并发请求数
Time taken for tests:   0.287 seconds #整个测试持续的时间，默认秒
Complete requests:      1000 #完成的请求数
Failed requests:        0 #失败的请求书
Write errors:           0 #网络连接写入错误数
Total transferred:      844000 bytes #传输的总数据量
HTML transferred:       612000 bytes #传输的HTML内容传输量
Requests per second:    3485.11 [#/sec] (mean) #平均每秒请求数
Time per request:       286.935 [ms] (mean) #所有用户都请求一次的平均时间
Time per request:       0.287 [ms] (mean,across all concurrent requests) #单个用户请求一次的时间
Transfer rate:          2872.49 [Kbytes/sec] received #传输速率

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0   84   4.1     84      94
Processing:    86   99   6.6    100     109
Waiting:        0   83  16.2     84     108
Total:         95  183   7.4    182     195

#所有服务请求的百分比占用时间，这里50%的请求用时182ms，一般看90%的部分
Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%    182
  66%    188
  75%    191
  80%    192
  90%    193
  95%    194
  98%    194
  99%    194
 100%    195 (longest request)

接下来是每秒访问,因为ab不支持每秒访问多少,所以写一个脚本

#!/bin/bash
#当下是运行60秒，每秒1000并发，可以观察服务器负载

for i in `seq 1 60`
do
    ab -c 1000 -n 1000 http://192.168.2.38/ &
    sleep 1
done

Example2(使用cookie模拟多用户)

1.使用cookie来模拟多个用户访问
先用账户和密码登录后，用开发者工具找到标识这个会话的Cookie值（Session ID）记下来

# 一个
ab －n 100 －C key＝value http://test.com/
# 多个账号
ab -n 100 -H “Cookie: Key1=Value1; Key2=Value2” http://test.com/

具体参数

-n   即requests，用于指定压力测试总共的执行次数。

-c   即concurrency，用于指定压力测试的并发数。

-t   即timelimit，等待响应的最大时间(单位：秒)。

-b   即windowsize，TCP发送/接收的缓冲大小(单位：字节)。

-p   即postfile，发送POST请求时需要上传的文件，此外还必须设置-T参数。

-u   即putfile，发送PUT请求时需要上传的文件，此外还必须设置-T参数。

-T   即content-type，用于设置Content-Type请求头信息，例如：application/x-www-form
-urlencoded，默认值为text/plain。

-v   即verbosity，指定打印帮助信息的冗余级别。

-w   以HTML表格形式打印结果。

-i   使用HEAD请求代替GET请求。

-x   插入字符串作为table标签的属性。

-y   插入字符串作为tr标签的属性。

-z   插入字符串作为td标签的属性。

-C   添加cookie信息，例如："Apache=1234"(可以重复该参数选项以添加多个)。

-H   添加任意的请求头，例如："Accept-Encoding: gzip"，请求头将会添加在现有的多个请求头之后(可以重复该参数选项以添加多个)。

-A   添加一个基本的网络认证信息，用户名和密码之间用英文冒号隔开。

-P   添加一个基本的代理认证信息，用户名和密码之间用英文冒号隔开。

-X   指定使用的代理服务器和端口号，例如:"126.10.10.3:88"。

-V   打印版本号并退出。

-k   使用HTTP的KeepAlive特性。

-k   使用HTTP的KeepAlive特性。

-d   不显示百分比。

-S   不显示预估和警告信息。

-g   输出结果信息到gnuplot格式的文件中。

-e   输出结果信息到CSV格式的文件中。

-r   指定接收到错误信息时不退出程序。

-h   显示用法信息，其实就是ab -help。

Nginx压测和并发预估

预估算法: { (?G) * 1024 - system} / 请求大小

#（?G）：表示内存大小
# 1024：表示内存容量标准进制
# system：表示系统和服务占用的额外内存和需要预留的内存
# 请求大小：表示静态（一般为KB）或动态（一般为MB）的请求大小

# 16核32G服务器,可以抗住4万多用于负载均衡的并发,最多可以抗住5-6万

简单使用下ab压测工具

ab -n2000 -c2 http://127.0.0.1/index.html
  
# -n 总的请求次数
# -c 并发请求数
# -k 是否开启长连接

Server Software:        nginx/1.12.2
Server Hostname:        127.0.0.1
Server Port:            80

Document Path:          /index.html
Document Length:        19 bytes

Concurrency Level:      200
# 总花费总时长
Time taken for tests:   1.013 seconds
# 总请求数
Complete requests:      2000
# 请求失败数
Failed requests:        0
Write errors:           0
Total transferred:      510000 bytes
HTML transferred:       38000 bytes
# 每秒多少请求/s(总请求出/总共完成的时间)
Requests per second:    9333.23 [#/sec] (mean)
# 客户端访问服务端,单个请求所需花费的时间
Time per request:       101.315 [ms] (mean)
# 服务端处理请求的时间
Time per request:       0.507 [ms] (mean,across all concurrent requests)
# 判断网络传输速率,观察网络是否存在瓶颈
Transfer rate:          491.58 [Kbytes/sec] received

查看并发连接数和连接状态

查看Web服务器（Nginx Apache）的并发请求数及其TCP连接状态

netstat -n | awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a,S[a]}'
netstat -n | awk '/^tcp/ {++state[$NF]} END {for(key in state) print key,"t",state[key]}'

返回结果一般如下

# LAST_ACK 5 （正在等待处理的请求数）
# SYN_RECV 30
# ESTABLISHED 1597 （正常数据传输状态）
# FIN_WAIT1 51
# FIN_WAIT2 504
# TIME_WAIT 1057 （处理完毕，等待超时结束的请求数）

其他参数说明

# CLOSED：无连接是活动的或正在进行
# LISTEN：服务器在等待进入呼叫
# SYN_RECV：一个连接请求已经到达，等待确认
# SYN_SENT：应用已经开始，打开一个连接
# ESTABLISHED：正常数据传输状态
# FIN_WAIT1：应用说它已经完成
# FIN_WAIT2：另一边已同意释放
# ITMED_WAIT：等待所有分组死掉
# CLOSING：两边同时尝试关闭
# TIME_WAIT：另一边已初始化一个释放
# LAST_ACK：等待所有分组死掉

查看Nginx和Apache的运行进程数

ps -ef | grep nginx | wc -l
ps -ef | grep httpd | wc -l

查看Web服务器进程连接数

netstat -antp | grep 80 | grep ESTABLISHED -c